選擇模鍛工步的依據(jù)是:鍛件的工藝特征、設(shè)備條件和生產(chǎn)條件、生產(chǎn)批量以及工人的操作技術(shù)和操作習(xí)慣等。
常見的模鍛件有餅類、軸類這兩種,在考慮橫鍛工步時(shí),常常會(huì)涉及以下問題:
1)有無近似鍛件的模鍛先例以資借鑒。
2)有無使用更少的工步完成模鍛的可能,如:拔長后不經(jīng)過滾壓直接終鍛、不經(jīng)過拔長用滾壓延伸坯料等。
3)對利弊兼而有之的工步如何取舍,如:是否有必要采用預(yù)鍛等。
4)怎樣減少廢料損失,如:設(shè)法減少鉗夾頭的用料或完全不用鉗夾頭等。
5)能否在制坯過程中減少坯料的調(diào)頭次數(shù),使操作方便。
6)能否采用調(diào)頭鍛、多件鍛、合鍛等,以改善成形條件,提高生產(chǎn)效率,減少度料損失等。
7)對于形狀復(fù)雜或有其他特點(diǎn)的鍛件采用聯(lián)合鍛造的可能。例如:
鍛件大而復(fù)雜,采用的工步多,有時(shí)要用兩臺(tái)模鍛錘聯(lián)合鍛造;
批量小而又復(fù)雜的鍛件,從經(jīng)濟(jì)角度考慮,可用自由鍛錘與模鍛棰來聯(lián)合鍛造;
鍛件有長的桿部,是否采用平鍛機(jī)、電鐓機(jī)等聚料后再模鍛其他部分;或者用徑向鍛造機(jī)鍛出桿部后再上模錘鍛造;
是否用輥鍛機(jī)、楔橫軋機(jī)進(jìn)行制坯之后再模鍛;
大的圈形鍛件是否采用擴(kuò)孔機(jī)與錘聯(lián)合鍛造等。
8)經(jīng)過分析比較,也可擇優(yōu)改選其他的成形工藝,如用楔橫軋代替鍛棰生產(chǎn)軸類件等。不借于原來的考慮。
9)有的鍛件在形狀上相作改動(dòng),便可以改善它的鍛造工藝性,不應(yīng)忽略或放棄提出改進(jìn)建議的機(jī)會(huì)。
選擇模鍛工步的問題是既復(fù)雜而又靈活的問題,下面以各類鍛件的工藝特點(diǎn)為基礎(chǔ),說明在—般情況下選擇模鍛工步的規(guī)律和應(yīng)注意的問題。
1.餅類緞件
也稱為短軸類鍛件。其特點(diǎn)是坯料沿軸線方向鐓粗成形,鍛件的水平投影多呈均勻?qū)ΨQ形狀。選擇模鍛工步時(shí),按其成形難易程度分為:普通鍛件、高輪轂深孔鍛件及高肋薄壁復(fù)雜鍛件等三種情況。
(1)普通鍛件采用的工步為:鐓粗、立鐓去氣化皮、終鍛。
這類鍛件如齒輪、法蘭、十宇軸等,形狀較為簡單。
通過鐓粗去掉坯料柱面上的氧化皮,然后再將坯料翻轉(zhuǎn)90°立起輕輕鐓壓,去掉端面上的氧化皮。鐓粗后的坯料直徑以超過輪輻,達(dá)到輪緣的中部為宜,這樣不致產(chǎn)生折疊并能使輪轂處充滿。
鍛件直徑較大,在一臺(tái)鍛棰上布置不下鐓粗臺(tái)的情況下,可采用兩臺(tái)鍛錘聯(lián)合鍛造。一臺(tái)錘鐓粗,另一臺(tái)錘終鍛,。在不影響鍛件充滿的前題下,鐓粗直徑盡可能接近終鍛,使坯料在終鍛中的定位準(zhǔn)確且可避免產(chǎn)生折疊。
在鍛件的生產(chǎn)批最很少,又不易出折疊的情況下,也可直接在終鍛模中鐓粗并終鍛。但這種方法應(yīng)謹(jǐn)慎采用,因?yàn)槟>邏勖^低,并要特別注意氧化皮的清除。
(2)高輪轂深孔鍛件采用的工步為:鐓粗、成形鐓粗、終鍛。
為了使坯料在終鍛鍛脖中便于定位,有利于輪轂處充滿,增加了鐓粗成形工步,預(yù)先鍛出凹孔,翻轉(zhuǎn)180°后進(jìn)行終鍛。
(3)離肋薄壁鍛件采用的工步:鐓粗、預(yù)鍛、終鍛。
為保證鍛件充滿或避免產(chǎn)生折疊,需改善金屬流動(dòng)條件采用預(yù)鍛工步。
對于直徑較大的圈形件,如無預(yù)鍛,可能出現(xiàn)折疊。進(jìn)行預(yù)鍛后,改善了成形條件。但在一臺(tái)鍛錘上有時(shí)布置不開,需要用兩臺(tái)鍛錘聯(lián)合鍛造。
對于這類鍛件,也可以在其他設(shè)備上預(yù)先制出環(huán)形坯料,再經(jīng)鍛錘終鍛成形。
對于具有窄而高的突肋的鍛件,為了保證鍛件充滿,也要采用預(yù)鍛。鍛件的模設(shè)工藝,凸起部分置于上模以利充滿,鍛件下部中央增加長圓形的工藝凸臺(tái),使鍛件在下模中得以定位。
2.桿類鍛件
也稱為長軸類鍛件。其特點(diǎn)是鍛造時(shí)坯料軸線與鍛錘的打擊方向垂直,金屬沿坯料軸線分配并成形為鍛件。選擇工步時(shí),按鍛件的成形特點(diǎn)分為:較短的鍛件、直長軸鍛件、帶枝芽的鍛件、帶叉口的鍛件、有工宇形截面的鍛件以及彎曲軸線鍛件等六種情況。
(1)較短的設(shè)件當(dāng)鍛件的截面沿軸線變化不大,坯料長度與鍛件長度相近時(shí)采用的工步為:
壓扁、終鍛或:(鐓粗)、壓肩或卡壓、 終鍛。
鍛件截面變化不大時(shí),采用壓扁工步,壓扁能除去氧化皮,壓扁后將坯料繞軸線轉(zhuǎn)90°,以窄邊置人終鍛,見圖。
當(dāng)鍛件扁平,寬度較大時(shí),坯料壓扇后平移置入終鍛。
對于截面變化較大的鍛件,也可采用壓肩工步。由于鍛件的凹部寬度較大,同時(shí)為了使壓肩后的坯料容易在終鍛模膛定位擺穩(wěn),壓肩后坯料不翻轉(zhuǎn),平移置人終鍛。鐓粗的目的是使靖面平整,避免出折疊,并除去氧化皮,一艤鐓粗量都較小。
難以充滿的鍛件應(yīng)考慮采用預(yù)鍛。圖為重型汽車主動(dòng)齒輪,鍛件法蘭部分直徑大,厚度小,在模塊能布置下的情況下采用預(yù)鍛能夠改善金屬流動(dòng)條件,有助于終鍛的充滿。坯料卡壓后翻轉(zhuǎn)90°以窄邊置入預(yù)鍛,這樣定位方便,對充滿也有利。
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